299Revista de la Asociación Geológica Argentina 63 (3): 299 - 309 (2008)

EL GRANITO CALASUYA: UN INTRUSIVOALCALIFELDESPÁTICO POSTCOLISIONAL EN EL BATOLITO DE SIERRA NORTE-AMBARGASTA, CÓRDOBA

Javier ELORTEGUI PALACIOS1, Raúl LIRA2, Fernanda POKLEPOVIC2 y Michael J. DORAIS3

¹ Instituto de Geología y Minería, Universidad Nacional de Jujuy. Av. Bolivia 1661, San Salvador de Jujuy.Email: javierep@idgym.unju.edu.ar2 CONICET- Museo de Mineralogía y Geología Dr. Alfredo Stelzner, F.C.E.F.y N. - Universidad Nacional de Córdoba. Av. VélezSarsfield 299, Córdoba. Email: rlira@efn.uncor.edu y fpoklepovic@efn.uncor.edu3 Department of Geology, Brigham Young University, Provo, Utah, Estados Unidos. Email: mjd@geology.byu.edu

RESUMEN La zona central del extenso batolito Sierra Norte-Ambargasta, en el bloque más oriental de las Sierras Pampeanas orientales,está representada por granitoides de arco magmático tipo I (granodioritas, monzogranitos, pórfidos dacíticos y riolíticos deno-minados serie La Isla - Cerro de los Burros), intruidos por cuerpos menores félsicos postcolisionales, químicamente más evo-lucionados (denominados unidades Puesto de Los Caminos y Cerro Baritina), todos pertenecientes al Neoproterozoico-Cámbrico inferior. Nueva información geológica y geoquímica de la región centro-oriental del mismo batolito permitió iden-tificar un plutón de composición alcalifeldespática, denominado Granito Calasuya, el primero de esta naturaleza en el batoli-to. Su mineralogía distintiva la constituyen la composición albítica de la plagioclasa magmática (An < 6% molar), el elevado#Fe en las biotitas (0,97), la existencia de fluorita accesoria tardío magmática y el conspicuo proceso de albitización postmag-mática. Su alto grado evolutivo se refleja en sus elevados tenores de SiO2 y sus bajos contenidos de CaO, MgO, TiO2, MnOy Fe2O3(t); también en las proporciones elevadas de Rb, Y y Th y en los contenidos deprimidos de Sr, Ba y Zr. Los valores deΣETR son bajos, con perfiles asimétricos dominados por ETRL con anomalías positivas Ce/Ce* y negativas muy marcadasde Eu/Eu*. La relación Zr+Nb+Ce+Y versus Ga/Al distingue inequívocamente a este plutón como un granito tipo "I" alta-mente fraccionado. De acuerdo a ciertos patrones de campo y geoquímicos, el Granito Calasuya es comparable a los grani-tos epizonales postcolisionales de la unidad Puesto de los Caminos. Sin embargo, a pesar de estas evidencias, los patrones deETR y su particular mineralogía accesoria revelan más afinidad con la unidad Cerro Baritina, representada por aplitas sieno-graníticas de edad cámbrica inferior, rocas que junto a otros granitoides fuertemente evolucionados han sido interpretadascomo indicadores del cierre de la actividad magmática de la orogenia Pampeana.

Palabras clave: Granito alcalifeldespático, Orogenia pampeana, Magmatismo postcolisional, Batolito de Sierra Norte-Ambargasta.

ABSTRACT: The Calasuya Granite: a postcollisional alkalifeldspar intrusive in the Sierra Norte-Ambargasta batholith, Córdoba province. Thecentral-western portion of the extended Sierra Norte-Ambargasta batholith, in the easternmost block of the eastern SierrasPampeanas, is largely characterized by pre-collisional I-type magmatic arc granitoids (granodiorites, monzogranites, dacite andrhyolite porphyries named La Isla - Cerro de los Burros series), and by smaller sized postcollisional felsic intrusives of higherevolved chemistry (named Puesto de los Caminos and Cerro Baritina units), all of which crystallized along the LateProterozoic -Lower Cambrian time span. New geological and geochemical data from the central and oriental areas of thebatholith allowed to identify an intrusive body of alkalifeldspar composition (the Calasuya granite), the first of its type in thebatholith. Its distinctive mineralogy is highlighted by the albitic composition of magmatic plagioclase (molar An < 6 %), thehigh #Fe (0.97) of accessory biotite, the presence of accessory late magmatic fluorite, and the conspicuous postmagmaticalbitization process. Its highly fractionated nature is shown by high SiO2 and low CaO, MgO, TiO2, MnO and Fe2O3(t) con-tents, also evidenced by Rb, Y and Th enrichment, and Sr, Ba and Zr depletion. The total REE content is low, showingasymmetric spider-type diagrams with predominance of LREE over HREE; positive Ce/Ce* anomalies as well as deep nega-tive Eu/Eu* are also remarkable characteristics of this pluton. The Zr+Nb+Ce+Y versus Ga/Al ratio unequivocally displaysits I-type highly fractionated signature. According to some field and geochemical patterns, the Calasuya granite gathers simi-larities with granites of the Puesto de los Caminos unit, which groups highly evolved postcollisional epizonal granitoids.Notwithstanding, despite these evidences, REE patterns and its accessory mineralogy reveal more affinity with the CerroBaritina unit which is represented by Lower Cambrian syenogranitic aplites, interpreted together with other highly evolvedgranitoids as indicators of the Pampean orogeny closure.

Keywords: Alkali-feldspar granite, Pampean orogeny, Postcollisional magmatism, Sierra Norte-Ambargasta batholith

J. ELORTEGUI PALACIOS, R . LIRA, F. POKLEPOVIC Y M. J. DORAIS300

INTRODUCCIÓN YANTECEDENTES

El batolito de Sierra Norte-Ambargastacomprende una superficie de casi 8.000km2 de rocas mayoritariamente graníticas.Ha sido reconocido y cartografiado des-de la época de los primeros geólogos ale-manes en el siglo XIX, pero son los tra-bajos de petrografía y estratigrafía de Lu-cero (1969) y Lucero Michaut (1979) losque establecieron los cimientos para lasfuturas investigaciones en el campo de lageología regional. Bonalumi (1988) reali-zó cartografía geológica y caracterizó ge-oquímicamente a un sector del batolito,principalmente el vinculado espacialmen-te a las mineralizaciones de manganeso.Rapela et al. (1991) trabajaron en el extre-mo septentrional de la Sierra Norte deCórdoba, más precisamente en el pórfidogranítico de Oncán, donde definieroncon estas rocas subvolcánicas el cierredel ciclo de la actividad eruptiva en la Sie-rra Norte. Posteriormente Lira et al.(1995, 1997) trabajaron en la región cen-tro occidental del batolito, donde estable-cieron la secuencia de intrusividad, defi-nieron el tipo de magmatismo como cal-coalcalino relacionado a arco volcánico,con granitoides metaluminosos a débil-mente peraluminosos de tipo "I" y siste-mas de alteración con mineralizacionespolimetálicas típicas de este ambiente.Elortegui Palacios (2002) mediante unperfil transversal al batolito, entre los pa-ralelos 29º58´- 29º52´ de latitud sur, rea-lizó estudios petrográficos, mineraloquí-micos y geoquímicos reconociendo lapresencia de dos ambientes geotectóni-cos diferenciados: uno pre-colisional, aloeste del batolito y coincidente con lospetrotipos caracterizados por Lira et al.(1997), y otro tardío-colisional dominan-te en la región centro-oriental del batoli-to. Elortegui Palacios (2002) propuso queel límite entre estos dos ambientes geo-tectónicos debería ubicarse pocos kiló-metros al este de la localidad de ChuñaHuasi; su traza más hacia el sur podríacoincidir en parte con la faja de deforma-ción Sauce Punco, estudiada por Martino

et al. (1999) y hacia el norte se escurriríabajo el relleno moderno de la pampa deSan Francisco del Chañar, para proyec-tarse en la línea propuesta por Quartinoy Quartino (1996) como divisoria entrelos ambientes geológicos occidental o deAmbargasta y central o de Ojo de Agua.Esta traza correría por los afloramientosde las sedimentitas de la Formación ElEscondido. Tal magmatismo tardío-coli-sional está representado por monzogra-nitos biotítico-moscovíticos, meta a dé-bilmente peraluminosos que completanla trayectoria composicional existente en-tre los granitoides de la serie granodiori-ta-monzogranito y dacita-riolita y los gra-nitos subalcalinos altamente evoluciona-dos (HESG) estudiados por Lira et al.(1997). En la transecta Elortegui Palacios(2002) cartografíó y caracterizó un cuer-po granitoide alcalifeldespático, unidad ala que denominó Granito Calasuya porcuyo contacto oriental se extendería el lí-mite entre los ambientes geotectónicosseñalados.La información geocronológica para lasunidades granitoides regionales es abun-dante y dispersa en un amplio rango deedades entre el Proterozoico superior y elOrdovícico (Millone et al. 2003, datospropios y compilados). Para los intrusi-vos menores -grupo HESG de Lira et al.1997-, reagrupados como unidad Puestode los Caminos por Millone et al. (2003),se determinaron edades isocrónicas de523 + 4 Ma (Rb/Sr en roca total). A pe-sar de la dispersión de valores geocrono-lógicos, existe consenso general en asig-nar el magmatismo principal del batolitoal ciclo brasiliano-pampeano, tal lo pro-puesto por Ramos (1988, 1999), aunqueexisten plutones menores que han arroja-do edades asignables al orógeno famati-niano (Baldo et al. 1998). Millone et al.(2003) y Leal et al. (2003) aportan nuevasdataciones y realizan mapas compilato-rios con edades (K/Ar, Rb/Sr, U/Pb yedades modelo Sm/Nd) y plantean dis-tintos modelos de evolución tectónica.Recien-temente Miró et al. (2004) acotanla ex-tensión temporal del arco magmáti-co calcoalcalino de la Sierra Norte de

Córdoba en unos 30 Ma, entre los 555 ylos 525 Ma (Neoproterozoico-Cámbrico,U/Pb en circones de granitoides derepresentatividad regional).El presente artículo tiene como objetivosdefinir petrológicamente al granito Ca-lasuya en el contexto de la evolución delmagmatismo durante los estadios finalesde la orogenia pampeana.

METODOLOGÍA

En secciones delgadas y plaquetas se e-fectuó tinción selectiva con cobalto nitri-to de sodio para el posterior recuentomodal (500 a 600 puntos por placa enrocas de tamaño de grano fino a medio).Para los microanálisis de silicatos fue uti-lizada una microsonda electrónica Ca-meca SX-50 (Department of Geology, Brig-ham Young University, Provo, Utah, EEUU).Las condiciones operativas de dicha mi-crosonda fueron: voltaje de 15kV, inten-sidad de corriente 10nA y diámetro delhaz electrónico incidente de 5 µm paralas micas y 10 µm para los feldespatos. Seutilizaron patrones naturales y los datosmicroanalíticos fueron reducidos me-diante los factores de corrección de Pou-chou y Pichoir (1985). Los análisis quími-cos de elementos mayoritarios, trazas yelementos de las tierras raras (ETR) fue-ron realizados en Actlabs (Canadá). La di-gestión de las muestras se hizo medianteperlas fundidas de metaborato-tetrabora-to de litio, disueltas en solución nítricadébil. Los análisis se hicieron medianteespectrometría de emisión de plasma(ICP) para los elementos mayoritarioscombinado con espectrometría de masas(ICP/MS) para los elementos traza yETR. Los límites de detección para loselementos mayoritarios son del 0,01%,excepto para el TiO2 y MnO en los cua-les es del 0,001%. Para los elementos tra-za es 3ppm (Ba), 2ppm (Rb, Sr), 5ppm(Zr), 1ppm (Y) y 0,1ppm (Ta, U, Th).

GEOLOGÍA REGIONAL

Las rocas ígneas de composición graníti-ca comprenden las mayores superficies

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del basamento de la Sierra Norte de Cór-doba (Fig. 1a). Han sido caracterizadaspetrográfica y químicamente en el sectorcentro-norte por Bonalumi (1988) quiénreconoce granodioritas y granitos resal-tando la presencia de biotita, hornblenday epidoto en su composición mineralógi-ca. Posteriormente Lira et al. (1997) aso-cian estas litologías a la unidad granodio-rita-monzogranito, que junto a la unidaddacita-riolita, conforman la serie La Isla -Cerro de los Burros (serie GM-DR deLira et al. 1997). Esta serie tiene gran re-presentación areal en el sector centro-oc-cidental del batolito (Fig. 1a). En las in-mediaciones del cuerpo granítico Cala-suya Elortegui Palacios (2002) describepetrotipos granodioríticos comparables alos citados por Lira et al. (1997). Reco-noce también sobre la base de la petro-

grafía, mineraloquímica y geoquímica,granitoides que engloba bajo el nombrede Monzogranito Puesto de Rojas, losque tienen representatividad regional enel área centro-oriental del batolito (véaseFig. 1a). Estos granitoides son posterior-mente intruidos por cuerpos subalcalinosevolucionados, originariamente agrupa-dos como HESG (Highly evolved subalkali-ne granites, Lira et al. 1997) y recientemen-te subdivididos en unidad Puesto de losCaminos, que comprende a monzograni-tos epizonales, y en unidad Cerro Bari-tina, que agrupa a aplitas sienograníticas(Millone et al. 2003). Miró (1998) divide alos granitoides de las Sierras Norte, Am-bargasta y Sumampa en dos grandes uni-dades a las que denominan Granito Am-bargasta y Granito Ojo de Agua; estasdos grandes divisiones incluyen a todas

las litologías granitoides referidas en estetrabajo. Todos estos granitoides se habrí-an intruido durante el ciclo magmáticode la orogenia pampeana, que según dis-tintos autores, en la región se extiendedesde el Proterozoico tardío hasta el des-linde Cámbrico-Ordovícico (Rapela et al.1998, Sims et al. 1998, Millone et al. 2003,Leal et al. 2003).

GRANITO CALASUYA

Este cuerpo se extiende unos 20 km2 eintruye a la granodiorita regional, en cer-canías del Puesto Calasuya (SN 09, enFig. 1b), que integra la unidad regionalgranodiorita-monzogranito descripta porLira et al. (1997). Su contacto sur es denaturaleza ígnea en tanto en el oriental seinfiere un origen tectónico vinculado a

El granito Calasuya: un intrusivo alcali-feldespático postcolisional ...

Figura 1: a) Mapa geológico general del batolito Sierra Norte-Ambargasta y ubicación del área de estudio; b) Mapa geológico del granito Calasuya yadyacencias.

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zonas de deformación. Los contactosnorte y oeste están cubiertos con sedi-mentos recientes y suelo. Geomórfica-mente se identifica por su marcado relie-ve que recorta el paisaje de la pampa deSan Francisco del Chañar. Se trata de unaroca rojiza holocristalina, hipidiomórfica,equigranular variable entre fina (1 mm,SN 13), media (SN 10 y SN 16) y gruesa(4 mm, SN 12). Es muy cuarzosa y conescasa participación de mafitos, siendo labiotita el único identificado. En sectoresse observan nódulos de cuarzo de hasta10 cm de diámetro, cuyos contactos cuar-zo-feldespáticos son de granulometría al-go mayor que la del granito hospedante;éstos han sido interpretados como relle-nos de cavidades miarolíticas. En estossectores también se encuentran aplopeg-matitas que yacen como lentes que midenentre 0,4 y 1,5 m hasta un máximo de 3m. Están compuestas por cuarzo y fel-despato potásico; las de mayores dimen-siones se ven zonadas presentando bor-des ricos en feldespatos de espesores de-cimétricos.La mineralogía del granito está compues-ta por cuarzo (32,1 - 38,0%), albita (25,0- 31,7%), feldespato potásico (29,2 - 37,4%) y biotita (1,3 - 3,1%) (Fig. 2). El cuar-zo evidencia procesos de deformación,como extinción ondulante y agregadosfinos poligranulares recristalizados. Lasplagioclasas carecen de zonación óptica-mente reconocible y también evidenciandeformación en la flexión del macladopolisintético. El microclino es anhedral,intersticial y suele tener desarrollo de per-titas. La escasa biotita se presenta comocristales aislados o bien como microcú-mulos. Se encuentra parcialmente desfe-rrizada y algunos cristales muestran unatransformación total en esqueletos deóxidos de hierro y titanio asociados amoscovita secundaria.La principal característica de este intrusi-vo es el crecimiento secundario de albita.Esta se manifiesta como bordes del fel-despato potásico y de albita primaria obien es de desarrollo intergranular o co-mo relleno de fracturas. La intensidad dela albitización varía según la muestra pero

volumétricamente es poco significativa.Entre la mineralogía accesoria se destacala presencia de escasa fluorita de colora-ción violácea, además de apatito, circón ymagnetita fuertemente martitizada. Lafluorita es anhedral y se aloja como fasetardía en los intersticios en asociacióncon magnetita y biotita. Los mineralesresultantes de los procesos de alteracióndeutérica-hidrotermal son albita, clorita,moscovita-sericita y hematita; si bien es-tas fases son comunes, los procesos dereemplazo han actuado diferencialmentepor sectores y en ningún caso han oblite-rado las paragénesis magmáticas.Los óxido-hidróxidos de Fe constituyenuna fase accesoria común en el granito

Calasuya; se observan como diminutasinclusiones en los minerales félsicos, co-mo producto de la alteración de magneti-ta y delimitando las trazas de clivaje de labiotita reemplazada por moscovita.

MINERALOQUÍMICA

Se realizaron microanálisis en plagiocla-sas y biotitas de la muestra SN 16, consi-derada representativa del intrusivo. Losdatos obtenidos y los cálculos de fórmu-las estructurales para plagioclasas y bioti-tas se encuentran en los cuadros 1 y 2.Las plagioclasas analizadas se restringencomposicionalmente al campo de la albi-ta, con contenidos molares de An entre

Figura 2: Clasificación modal(Streckeisen 1976) del granitoCalasuya y de los granitoides queactúan como encajonante de estepetrotipo, la unidad actualmentedenominada La Isla compuesta porgranodioritas y monzogranitos (GM,Lira et al. 1997) y los monzogranitosagrupados bajo el nombre deMonzogranito Puesto de Rojas porElortegui Palacios (2002).

Figura 3: Relación TiO2 versus FeO*/FeO*+MgO de las biotitas del GAC comparadas con otrasunidades (FeO*= hierro total como Fe2+); unidad GM (Lira et al., 1997; Base de datos inédita, 2001);A= granodioritas, B= monzogranitos, E= monzogranitos de la unidad Puesto de los Caminos(cuerpo Potrerillos); C y D= monzogranitos Puesto de Rojas (datos inéditos de Elortegui Palacios2002). En este gráfico comparativo se puede observar el diferente grado evolutivo de los petrotiposde la región, donde existe una clara evolución desde los miembros pertenecientes a la unidad LaIsla (A y B, GM, de Lira et al. 1997) pasando por el monzogranito Puesto de Rojas (ElorteguiPalacios 2002) para finalizar con los monzogranitos epizonales más evolucionados (Puesto de losCaminos).

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1,8 y 6,0%; se observa en los cristales unleve aumento del contenido de Na2O denúcleo a borde con valores de 10,4 a11,1%. La composición dominantementesódica de las plagioclasas magmáticas(An < 6%) permite clasificar al plutóncomo granito alcalifeldespático (Cuadro1).La composición de las biotitas muestranun enriquecimiento en FeO (27,3 - 28,7%), Al2O3 (19,4 - 20,0%), K2O (9,0 - 9,4%) y bajos contenidos de TiO2 (1,1 - 1,5%), MgO (0,4 - 0,5%), MnO (1,0 - 1,7%)y F (0,7 - 0,9%). La relación binaria entreel cociente Fe/(Fe+Mg) de valor cons-tante ~0,97 y el contenido de Al en el si-tio tetraédrico que oscila entre 2,42 y2,57 a.p.f.u., determina que las biotitasanalizadas se agrupen próximas al extre-mo de la annita en el gráfico clasificato-rio de Deer et al. (1992). La relación TiO2versus FeOt/FeOt+MgO de estas bioti-tas evidencia un marcado enriquecimien-to en Fe y una baja concentración de Ticon respecto al resto de los granitoidesregionales representativos del arco mag-mático del batolito de Sierra Norte-Ambargasta, incluyendo la serie La Isla -Cerro de los Burros y las unidades Pues-to de los Caminos y Cerro Baritina (Fig.3).Las propuestas clasificatorias de Tischen-dorf (1999) y Tischendorf et al. (2001)para las micas trioctaédricas involucra elcontenido estructural de Li en uno de losparámetros. La concentración de Li2Opuede estimarse a través de la ecuaciónLi2O= (0,9/(0,26+MgO)-0,05, estableci-da para aquellas variedades ricas en Fepresentes en rocas peraluminosas; aplica-da a muestras del granito Calasuya seobtuvieron valores entre 1,16 y 1,28% deLi2O. Los parámetros mgli y feal de Tis-chendorf (1997 y 1999) en el diagramaclasificatorio de Tischendorf et al. (2001),dieron valores de -0,70 a -0,61 a.p.f.u. yde 2,84 a 3,10 a.p.f.u., respectivamente,los que sitúan a las biotitas del granitoalcalifeldespático en el campo de la pro-tolithionita (Fig. 4). Si se asume que elcontenido de Li2O en el sistema es des-preciable, estos filosilicatos serían clasifi-

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SSNN 1166 PPll--11aa PPll--11bb PPll--11cc PPll--11dd PPll--11ee PPll--11ff PPll--11ggSSiiOO22 66,26 67,03 65,97 66,14 65,73 67,43 67,54AAll22OO33 20,35 20,48 21,52 21,35 21,60 21,06 20,97FFeeOO ((tt)) 0,28 0,00 0,10 0,01 0,14 0,06 0,00CCaaOO 0,58 0,38 0,68 1,26 1,08 0,98 0,75NNaa22OO 10,75 11,36 10,68 10,84 10,42 11,01 11,10KK22OO 0,08 0,07 0,59 0,13 0,56 0,23 0,14TToottaall 98,30 99,32 99,54 99,73 99,53 100,75 100,50

SSii 2,948 2,951 2,907 2,908 2,899 2,932 2,940AAll 1,067 1,062 1,118 1,106 1,123 1,079 1,076FFee++22 0,010 0,000 0,004 0,000 0,005 0,002 0,000CCaa 0,028 0,018 0,032 0,060 0,051 0,045 0,035NNaa 0,927 0,970 0,913 0,924 0,891 0,928 0,936KK 0,005 0,004 0,033 0,007 0,032 0,013 0,008

MMooll %% AAbb 96,64 97,80 93,33 93,28 91,52 94,12 95,64MMooll %% OOrr 0,49 0,38 3,39 0,71 3,24 1,27 0,81MMooll %% AAnn 2,88 1,83 3,29 6,01 5,24 4,61 3,55

Muestra Granito alcalifeldespático Calasuya

CUADRO 1: Datos microananalíticos de plagioclasas*.

*1,2,3= cristal o grano; a,b,c,..,..= puntos de perfiles analíticos a través del cristal. Todo el hierroexpresado como Fe2+. Cálculo catiónico sobre la base de 8 oxígenos.

SSNN 1166 bbiioo--11aa bbiioo--11cc bbiioo--11dd bbiioo--11ee bbiioo--11ff bbiioo--11gg bbiioo--11hh bbiioo--11ii SSiiOO22 35,62 35,32 34,90 35,00 34,45 34,54 34,87 35,40TTiiOO22 1,42 1,44 1,52 1,31 1,30 1,31 1,18 1,07AAll22OO33 19,89 19,69 19,73 19,82 19,95 19,41 19,94 19,73FFeeOO 27,69 28,69 28,48 27,30 28,56 28,29 27,95 27,44MMnnOO 1,34 1,01 1,37 1,60 1,74 1,44 1,30 1,43MMggOO 0,48 0,42 0,44 0,44 0,46 0,45 0,42 0,46CCaaOO 0,11 0,07 0,11 0,08 0,06 0,19 0,07 0,06NNaa22OO 0,12 0,12 0,07 0,10 0,14 0,16 0,09 0,08KK22OO 9,21 9,32 9,19 9,38 9,43 8,95 9,12 9,41FF 0,82 0,69 0,80 0,71 0,66 0,85 0,86 0,81CCll 0,04 0,03 0,03 0,06 0,04 0,06 0,03 0,04TToottaall 96,74 96,80 96,63 95,78 96,80 95,66 95,81 95,92OO==FF -0,35 -0,29 -0,34 -0,30 -0,28 -0,36 -0,36 -0,34OO==CCll -0,01 -0,01 -0,01 -0,01 -0,01 -0,01 -0,01 -0,01TToottaall 96,38 96,50 96,29 95,47 96,51 95,29 95,45 95,57

SSiittiioo ZZ SSiiIIVV 5,558 5,537 5,486 5,533 5,434 5,491 5,510 5,579AAllIIVV 2,442 2,463 2,514 2,467 2,566 2,509 2,490 2,421

SSiittiioo YY TTii 0,167 0,169 0,180 0,155 0,154 0,157 0,140 0,126AAllVVII 1,215 1,175 1,142 1,225 1,143 1,128 1,224 1,244MMgg 0,112 0,097 0,103 0,103 0,109 0,108 0,098 0,108MMnn 0,177 0,134 0,182 0,214 0,232 0,194 0,174 0,191FFee 3,613 3,761 3,745 3,609 3,767 3,761 3,694 3,617

SSiittiioo XX CCaa 0,018 0,011 0,018 0,014 0,010 0,032 0,011 0,010NNaa 0,035 0,036 0,021 0,029 0,044 0,051 0,028 0,025KK 1,834 1,864 1,843 1,892 1,898 1,816 1,838 1,891

FFee//((FFee++MMgg)) 0,97 0,97 0,97 0,97 0,97 0,97 0,97 0,97

Muestra Granito alcalifeldespático Calasuya

CUADRO 2: Datos microananalíticos de biotitas*.

*Referencias: 1= cristal o grano, a,b,c,..,..= puntos de análisis. Distribución catiónica estructuralsobre la base de 22,5 (O, F, Cl). Todo el hierro expresado como Fe2+.

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cados como siderofilitas, tal como lo su-giere la fracción molar XSid variable en-tre 0,83 y 0,86 (Muñoz, 1984).

El bajo contenido de F determinado enlas biotitas del plutón Calasuya (0,7 a 0,9% en peso) es similar al determinado enlas restantes biotitas de la secuencia in-trusiva regional (Elortegui Palacios2002).

GEOQUÍMICA

En el cuadro 3 se presentan los valoresquímicos de roca total de las muestras a-nalizadas del Granito Calasuya. Este gra-nitoide félsico se caracteriza por su bajocontenido de CaO (< 0,9%), MgO (< 0,1%), TiO2 (< 0,1%), MnO (<0,05%) yFe2O3 (0,84 - 1,33%), con valores eleva-dos de SiO2 (75,7 - 77,3%). Su relaciónSiO2 - Na2O+K2O indica una composi-ción subalcalina (Irvine y Baragar, 1971),con un débil carácter peraluminoso(I.S.A.= 1,02 - 1,07).La comparación de los datos geoquími-cos del granito alcalifeldespático Calasu-ya con los datos obtenidos por Lira et al.(1997) y Elortegui Palacios (2002) (Fig. 5)lo sitúan junto al grupo de granitoidesaltamente evolucionados que comprendelos monzogranitos miarolíticos epizona-les Puesto de los Caminos y las aplitassienograníticas Cerro Baritina. El alto grado evolutivo de este granitoideestá representado también en la concen-tración de elementos trazas como el Rb

(210 - 464 ppm), Y (41 - 70 ppm), Th (31- 44 ppm) y las bajas proporciones de Sr(7 - 45 ppm), Ba (32 - 159 ppm) y Zr (84- 126 ppm). La muestra SN-16, portado-ra de fluorita accesoria, está particular-mente enriquecida en Rb, presenta con-tenidos notablemente más elevados de Y(70 ppm), Nb (39 ppm) y Ta (5 ppm). El contenido total de lantánidos (ETR)en el Granito Calasuya es bajo, varía en-tre 90 y 136 ppm, con una concentraciónde ETRL que oscila entre 48 y 106 ppm,mientras que los ETR pesadas varían de29 a 42 ppm (Cuadro 4). El perfil de ETR normalizado a condrito(Boynton 1984) muestra un diseño lige-ramente cóncavo principalmente en elhemidiagrama correspondiente a losETRL (Fig. 6), con una notable anomalíapositiva de cerio (Ce/Ce*= 1,27 a 1,43),a excepción de una muestra (Ce/Ce*=0,87), manifestando un perfil tipo mona-cita (Monecke et al. 2002). Se observa unapronunciada anomalía negativa de Eu(Eu/Eu* variable entre 0,03 y 0,23, cua-dro 4) que indica el alto grado evolutivodel Granito Calasuya y la cristalización deplagioclasa cálcica como residuo en lafuente. Irber (1999) considera que valo-res inferiores a 0,20 no son explicadospor un fraccionamiento tipo Rayleighproducto de la cristalización de plagiocla-sa cálcica, sino que este es un rasgo dis-tintivo de granitoides altamente diferen-ciados ricos en volátiles en los cuales lafase fluida interviene en la partición dealgunos ETR; es posible que en el casodel granito Calasuya, las marcadas ano-malías negativas de Eu (< 0,23), especial-mente la de la muestra SN 16 (Eu/Eu*=0,03), obedezcan a una combinación deambos factores. El patrón de ETRL normalizado se ma-nifiesta deprimido en comparación conel área determinada para los diagramasde los granitoides pre- y post-colisionalesde Lira et al. (1997) (Fig. 6). Si bien estosdiagramas no poseen poder discrimina-torio como para poder asignarlos a algu-no de estos tipos de granitoides, su mine-ralogía y geoquímica particular, principal-mente los patrones distributivos de los

Figura 4: Clasificación de lasbiotitas del Granito Calasuya(triángulos) en el diagrama demicas dioctaédricas y trioctaé-dricas a partir de los parámetrosmgli=(Mg - Li) y feal=(Fet + Mn+ Ti + AlVI) de Tischendorf(1997 y 1999).

SiO2 77,23 75,73 77,26 76,79TiO2 0,06 0,11 0,08 0,02Al2O3 12,54 12,89 12,53 12,48Fe2O3 1,01 1,33 1,08 0,84MnO 0,05 0,05 0,04 0,05MgO 0,02 0,11 0,06 0,02CaO 0,33 0,87 0,75 0,46Na2O 3,66 3,82 3,80 3,87K2O 4,67 4,46 4,35 4,59P2O5 0,02 0,11 0,05 0,01PPC 0,61 0,58 0,64 0,56TOTAL 100,20 100,10 100,60 99,69Rb 221 232 210 464Sr 33 45 30 7Ba 87 159 115 32Y 47 41 43 70Hf 4 5 3 6Zr 84 126 74 92Nb 14 17 15 39Ga 17 21 20 24Ta 1 2 2 5Th 44 31 31 34U 3 5 6 4

Muestra SN 10 SN12 SN13 SN 16

CUADRO 3: Datos analíticos de elemen-tos mayoritarios y elementos traza*.

* Los valores están expresados en porcentajeen peso y ppm, respectivamente. Los límitesde detección para los elementos mayoritariosson del 0,01%, excepto para el TiO2 y MnO enlos cuales es del 0,001%. Para los elementostraza es 3ppm (Ba), 2ppm (Rb, Sr), 5ppm (Zr),1ppm (Y) y 0,1ppm (Ta, U, Th). Fe 2O3: hierrototal expresado como Fe 3+.

El granito Calasuya: un intrusivo alcali-feldespático postcolisional ... 305

elementos de las tierras raras, sugierensimilitudes notables con las aplitas de launidad Cerro Baritina (Lira et al., 1997).Este granito está notablemente enrique-cido en ETRP, con relaciones LaN/LuN=0,43 a 2,52 y LuN/GdN= 0,84 a 2,74.El comportamiento de los ETR en siste-mas graníticos altamente evolucionadosha sido estudiado por Öhlander et al.(1989) en granitos y aplitas mineralizadasde Suecia, quienes concluyen que losETR en las rocas graníticas se concen-tran principalmente en los minerales ac-cesorios. Si bien no se han detectado óp-ticamente minerales accesorios comomonacita o titanita (salvo la rara apari-ción de relictos de allanita fuertementealterada, por ejemplo en la muestra SN-16), lo que podría explicar el bajo conte-nido total de ETRL, existe una anomalíapositiva de Ce (Fig. 6). Una explicaciónposible para esta anomalía podría ser lapropuesta recientemente por Bau (1999),quien considera que el enriquecimientoen Ce estaría condicionado por la estabi-lización de Ce4+ favorecido por la presen-cia de óxi-hidróxidos de hierro en siste-mas con tendencia a la alcalinidad y re-

ductores (véase Discusión y Conclusio-nes); durante ambas condiciones de cris-talización que habrían afectado al granitoCalasuya, los álcalis habrían estabilizadoel Fe3+ promoviendo la oxidación del Ce.Según Öhlander et al. (1989) la fluorita yla xenotima serían las principales fasesque controlan la distribución de losETRP en sistemas graníticos altamenteevolucionados. El aumento del conteni-do de ETRP del Granito Calasuya segúncreciente número atómico puede ser ex-plicado por la presencia de fluorita, lacual como ya se dijo, ha sido identificadamicroscópicamente como mineral acce-sorio en la muestra SN 16; su ausencia enlas muestras SN 10, SN 12 y SN 13 favo-rece esta interpretación, reduciéndose elvalor de ETRP entre un 30 y 32 % (Cua-dro 4 y Fig. 6). A modo comparativo, encuanto a contenidos totales de ETR y apatrones distributivos, son llamativas lassimilitudes entre algunas aplitas estudia-das por Öhlander et al. (1989), Lira et al.(1997), Millone et al. (2004) y el granitoCalasuya (Fig. 7).La relación Zr/Hf varía entre 16 y 26;este cociente es empleado como un indi-

cador del grado de interacción fluido-roca que afecta a un granitoide (Bau1996, Irber 1999). El valor de 16, corres-pondiente a la muestra SN-16, sugiereuna importante participación de una fasefluida durante el estadio transicionalmagmático-hidrotermal que afecta al gra-nito alcalifeldespático. La relación Y/Hooscila entre ~26 y 27, valores que segúnBau (1996), Bau y Dulski (1999) e Irber(1999) son similares al cociente condríti-co C1 de Anders y Grevesse (1989). Losvalores de esta relación en la muestra SN16 no fueron afectados por la fase fluidafluorurada activa durante el estadio tar-dío magmático en transición a hidroter-mal debido a la precipitación de fluoritaen este intervalo temporal, fase mineralque concentra ETRP, entre ellos Ho e Y.Las relaciones FeOt/MgO versus Zr+Nb+Ce+Y (Fig. 8a) y 10.000Ga/Al ver-sus Zr+Nb+Ce+Y (Fig. 8b), permitendistinguir a los granitos tipo A de aque-llos granitos I o S sin fraccionar y de losfélsicos altamente diferenciados (Whalenet al. 1987, con modificaciones de Tom-masini et al. 1994). En el diagrama dondese considera la relación FeOt/MgO (Fig.8a), dos muestras (SN 12 y SN 13) indi-can la filiación del granito Calasuya conlos granitoides félsicos fraccionados,mientras las dos restantes (SN 10 y SN16) se registran fuera de los límites esta-blecidos para los granitoides félsicos, sinllegar a proyectarse en el campo de losgranitoides anorogénicos (véase discu-sión y conclusiones). En el diagrama dela figura 8b la relación 10.000Ga/Al dis-crimina inequívocamente a las cuatromuestras como granitoides félsicos.

DISCUSIÓN YCONCLUSIONES

El Granito Calasuya constituye el primerhallazgo de un plutón de naturaleza alca-lifeldespática en el extenso batolito deSierra Norte-Ambargasta. Desde el pun-to de vista mineralógico y mineraloquí-mico, la composición albítica de las pla-gioclasas primarias (An < 6%), el elevado#Fe de sus biotitas (0,97) y la presencia

LLaa 12,76 19,00 12,60 6,89 0,31CCee 42,45 54,20 28,10 22,70 0,81PPrr 3,98 5,58 4,78 2,50 0,12NNdd 16,42 21,60 20,80 11,76 0,60SSmm 5,19 5,90 5,70 4,45 0,20EEuu 0,38 0,51 0,42 0,05 0,07GGdd 5,68 7,50 6,30 4,90 0,26TTbb 1,27 1,30 1,20 1,45 0,05DDyy 7,95 7,60 7,70 10,58 0,32HHoo 1,76 1,50 1,60 2,60 0,07EErr 5,52 4,80 4,90 8,48 0,21TTmm 0,86 0,75 0,79 1,58 0,03YYbb 5,15 5,00 5,30 10,74 0,21LLuu 0,80 0,73 0,78 1,55 0,03ΣΣEETTRR 110,17 135,97 100,97 90,22LLaa//LLuu 16,03 26,03 16,15 4,46ΣΣEETTRRLL 80,80 106,28 71,98 48,30ΣΣEETTRRPP 28,99 29,18 28,57 41,86LLaa//SSmm 2,46 3,22 2,21 1,55LLuu//GGdd 0,14 0,10 0,12 0,32EEuu//EEuu** 0,21 0,23 0,21 0,03

Muestra SN 10 SN12 SN13 SN 16 BOYNTON

CUADRO 4: Datos analíticos de elementos de las tierras raras y sus relaciones*.

* Todos los elementos están en partes por millón (ppm). El límite de detección es de 0,1ppm,excepto para Pr (0,05), Eu (0,05), Tm (0,05) y Lu (0,04). Se agregaron los valores de normaliza-ción de Boynton (1984).

Cond

rito

Boyn

ton

de fluorita como fase accesoria tardía sedestacan como sus rasgos más distinti-vos.El logaritmo del cociente entre la frac-ción molar de Mg y Fe en el sitio octaé-drico de las biotitas analizadas y su rela-ción con la ƒO2 (Ague y Brimhall 1988)varía entre -1,59 y -1,51, valores muy in-feriores a los determinados para los gra-nitoides evolucionados del área (monzo-granito miarolítico PDLC y aplitas CB =-0,62 y -0,77, respectivamente); ello su-giere condiciones de cristalización domi-nantemente reductoras para el GranitoCalasuya. La baja concentración de F enlas biotitas del granito alcalifeldespático

puede estar condicionada por la reducidadisponibilidad de F en el sistema durante

su cristalización o por el principio deexclusión Fe-F enunciado por Muñoz

J. ELORTEGUI PALACIOS, R . LIRA, F. POKLEPOVIC Y M. J. DORAIS306

Figura 5: Diagramas de variación de algunos elementos del Granito Calasuya GAC (triángulos), comparados con los granitoides regionales; el mon-zogranito Puesto de Rojas (Elortegui Palacios 2002, círculos llenos), la unidad La Isla y los monzogranitos Puesto de los Caminos (Lira et al. 1997,nubes en tonos de grises). Se puede ver la posición casi extrema del Granito Calasuya respecto a los cuerpos evolucionados de las unidades Puestode los Caminos y Cerro Baritina.

Figura 6: Diagrama deETR normalizados a con-drito (Boynton 1984) delas litologías analizadas enel perfil; el área sombreadarepresenta los granitoidespre- y postcolisionales deLira et al. (1997).

307El granito Calasuya: un intrusivo alcali-feldespático postcolisional ...

(1984). La elevada actividad del Fe en elsistema limitaría la incorporación de F,por ello en estas condiciones la composi-ción química de la biotita no puede serempleada para determinar las fugacida-des de los principales halógenos.El pobre contenido de Ti podría estarvinculado al alto grado evolutivo delGranito Calasuya y/o a una baja tempe-ratura de cristalización; la elevada rela-

ción FeOt/MgO, en cambio, aumentacon la diferenciación y con la disminu-ción de la ƒO2. La relación FeOt/(FeOt+MgO) versus TiO2 también permitecomparar el diferente grado evolutivo delos petrotipos de la región, donde existeuna clara evolución desde los miembrospertenecientes a los ambientes precoli-sionales (granodioritas regionales de laserie La Isla - Cerro de los Burros), pa-

sando por los monzogranitos moscovíti-cos tardíocolisionales (Puesto de Rojas),para finalizar con los monzogranitos epi-zonales (Puesto de los Caminos) y lasaplitas (Cerro Baritina) más evoluciona-dos, con el Granito Calasuya como extre-mo de las series (véase Fig. 3).Los valores del cociente entre las fraccio-nes molares de los halógenos (Log [XF/XOH]= -1,03 a -0,92) y entre los cationesMg y Fe del sitio octaédrico (Log [XMg/XFe]= -1,59 a -1,51) indican la afinidadcon granitoides tipo I con fuerte partici-pación de material cortical y asimilaciónde metasedimentos (Brimhall y Crerar1987). La información mineraloquímicade la biotita del granito Calasuya es com-patible con el origen dominantementecortical de las fuentes magmáticas de to-dos los granitoides del batolito, como losugieren los valores negativos de εNd ylas elevadas relaciones de Sr inicial >0,706 (Millone et al. 2003).Whalen et al. (1987) sugieren patronesgeoquímicos para distinguir granitos desuites tipo "A", de aquellos granitos félsi-cos fraccionados, concluyendo que la di-ferenciación a partir de fundidos calcoal-calinos puede producir volúmenes me-nores de fundido con características par-ciales de "A", pero que por sí sólo estemecanismo no produce la química distin-tiva de las series anorogénicas (altos con-tenidos de SiO2, Na2O + K2O, F, Zr, Nb,Ga, Y y ETR, excepto Eu, alta relaciónFe/Mg y bajos valores de CaO, Ba y Sr;contienen biotita rica en annita molary/o anfíboles alcalinos). Los diagramasde Whalen et al. (1987) modificados porTommasini et al. (1994) han sido útilespara ayudar a distinguir que, si bien elplutón Calasuya posee algunas caracterís-ticas próximas a las de los granitos tipo"A", su naturaleza es de tipo "I" félsicaaltamente fraccionada, de geoquímicacalcoalcalina y débilmente peraluminosacon tendencia a la alcalinidad. Con res-pecto a la situación de las muestras SN10 y SN 16 en el gráfico de la figura 8b,es posible que los pobrísimos contenidosen MgO del fundido (0,02 a 0,1 % enpeso), aún preservados como clorita

Figura 7: Diagrama de ETRnormalizados a condrito(Boynton 1984) similar alde la figura 6. Con finescomparativos se han regis-trado los perfiles analíticosdel granito Calasuya , losde dos aplitas de Suecia(Öhlander et al. 1989) y losde aplitas sienograníticasde la unidad Cerro Baritina(Lira et al. 1997, Millone2004).

Figura 8: Los diagramasespecíficos de Whalen etal. (1987) modificados porTommasini et al. (1994),son utilizados para demos-trar la naturaleza altamentefraccionada del granitoalcalifeldespático Calasuyaen comparación con elcampo de los granitos ti-po A.

J. ELORTEGUI PALACIOS, R . LIRA, F. POKLEPOVIC Y M. J. DORAIS308

durante la alteración incipiente de biotita,exageren el valor relativo del Fe en larelación FeOt/MgO, proyectando a estasdos muestras fuera del campo de los gra-nitoides félsicos delineado originaria-mente por Whalen et al. (1987) y sosteni-do por Eby (1990) y Tommasini et al.(1994).El débil carácter peraluminoso de losmonzogranitos miarolíticos epizonalesPuesto de los Caminos y de las aplitassienograníticas Cerro Baritina, reflejadoen su mineralogía, condujo a Lira et al.(1997) a interpretar que los monzograni-tos epizonales (originariamente denomi-nados granitos HESG, luego monzogra-nitos Puesto de los caminos y aplitas Ce-rro Baritina) eran fundidos fraccionadosmuy evolucionados de fuentes tipo "I".La naturaleza mineralógica y geoquímicadistintivas del granito alcalifeldespáticoCalasuya lo hacen comparable a las apli-tas sienograníticas de la unidad CerroBaritina, cuya edad de 500 ± 5 Ma (Mi-llone, 2004) las afilia geotectónicamenteal cierre del ciclo Pampeano en el Cám-brico tardío.

AGRADECIMIENTOS

Este artículo es parte del Trabajo Finalmodificado del primer autor en la Uni-versidad Nacional de Córdoba. Constitu-ye una contribución a los proyectosPICT Nº 07-03581, PICT-R 179(ANPCYT) y PIP 5907, a través de loscuales ha sido financiado. El ex-Institutode Geología Aplicada de la actual Secre-taría de Minería de la provincia de Cór-doba permitió el uso de sus instalacionespara la confección de las secciones delga-das. Nos hemos beneficiado de fructífe-ras discusiones con los Dres. R.D. Mar-tino y H.A. Millone, colegas que tambiéndesarrollan investigaciones en la regiónde estudio. Se agradecen las correccionesy sugerencias constructivas en las revisio-nes efectuadas por los Dres. S. Quenar-delle y J. Otamendi.

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Recibido: 21 de agosto, 2007 Aceptado: 30 de julio, 2008

El granito Calasuya: un intrusivo alcali-feldespático postcolisional ... 309